KR20110134101A - Apparatus and method for protecting combustion of battery pack - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A battery pack combustion prevention apparatus and a method thereof are provided to block the combustion of a vehicle battery pack using a foaming agent in beforehand, thereby preventing additional damage of the battery pack. CONSTITUTION: A combustion detection part(110) detects the combustion of a vehicle battery pack(200). A foaming agent raw material storage part(120) stores foaming agent raw materials. A foaming agent creation part(130) creates a foaming agent(131) using the foaming agent raw materials stored in the foaming agent raw material storage part. A control part(140) controls the foaming agent creation part in order to create the foaming agent. A warning part warns a user when combustion is generated.

Description

배터리 팩 연소 방지 장치 및 방법{Apparatus and method for protecting combustion of battery pack}Apparatus and method for protecting combustion of battery pack

본 발명은 배터리 팩의 연소를 방지하는 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발포체를 이용하여 차량용 배터리 팩의 연소를 방지하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for preventing combustion of a battery pack, and more particularly, to an apparatus and method for preventing combustion of a vehicle battery pack using a foam.

근래에 들어서, 노트북, 비디오 카메라, 휴대용 전화기 등과 같은 휴대용 전자 제품의 수요가 급격하게 증대되고, 에너지 저장용 축전지, 로봇, 위성 등의 개발이 본격화됨에 따라, 반복적인 충방전이 가능한 고성능 이차 전지에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, as the demand for portable electronic products such as laptops, video cameras, mobile phones, and the like rapidly increases, and development of energy storage batteries, robots, satellites, and the like is in earnest, high-performance secondary batteries capable of repeating charging and discharging have been developed. Research is actively being conducted.

현재 상용화된 이차 전지로는 니켈 카드뮴 전지, 니켈 수소 전지, 니켈 아연 전지, 리튬 이차 전지 등이 있는데, 이 중에서 리튬 이차 전지는 니켈 계열의 이차 전지에 비해 메모리 효과가 거의 일어나지 않아 충 방전이 자유롭고, 자가 방전율이 매우 낮으며 에너지 밀도가 높은 장점으로 각광을 받고 있다.Commercially available secondary batteries include nickel cadmium batteries, nickel hydride batteries, nickel zinc batteries, and lithium secondary batteries. Among them, lithium secondary batteries have almost no memory effect compared to nickel-based secondary batteries, and thus are free of charge and discharge. The self-discharge rate is very low and the energy density is high.

최근에는 탄소 에너지가 점차 고갈되고 환경에 대한 관심이 높아지면서, 미국, 유럽, 일본, 한국을 비롯하여 전 세계적으로 하이브리드 자동차와 전기 자동차에 세간의 이목이 집중되고 있다. 이러한 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 있어서 가장 핵심적 부품은 차량 모터로 구동력을 부여하는 차량용 배터리이다. 하이브리드 자동차나 전기 자동차는 배터리의 충방전을 통해 차량의 구동력을 얻을 수 있기 때문에, 엔진만을 이용하는 자동차에 비해 연비가 뛰어나고 공해 물질을 배출하지 않거나 감소시킬 수 있다는 점에서 사용자들이 점차 크게 늘어나고 있는 실정이다.In recent years, as carbon energy is gradually depleted and environmental interest is increasing, attention has been focused on hybrid and electric vehicles in the United States, Europe, Japan, and Korea. The most essential component of such a hybrid or electric vehicle is a vehicle battery that provides driving power to a vehicle motor. As hybrid cars and electric vehicles can obtain driving power through charging and discharging of batteries, users are increasingly increasing in terms of fuel efficiency and emission or reduction of pollutants compared to cars using only engines. .

한편, 배터리와 관련하여 사회적으로 가장 큰 이슈가 되고 있는 것이 배터리의 안전성 문제이다. 노트북이나 휴대폰의 경우, 사용 인구가 급격히 증가하고 있고, 배터리의 폭발은 휴대용 전자제품의 파손을 가져올 뿐만 아니라 화재로 연결될 수 있다는 점에서 배터리의 안전성 확보가 중요한 문제로 인식되고 있다. 특히, 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 사용되는 차량용 배터리의 경우, 일반 휴대용 전자제품 등에 사용되는 배터리와 달리 차량에 장착된다는 점에서 배터리의 안전성이 더욱 보장되어야 한다. 하이브리드 자동차나 전기 자동차에 사용되는 배터리는 차량 모터를 구동하기 위해 고전압을 생성하고 있기 때문에 그 자체로 많은 열을 발생시킬 수 있다. 더욱이, 무더운 여름철에 고온에 노출된 상태에서 배터리 팩이 무리하게 동작하였거나, 차량 충돌과 같은 사고로 큰 충격이 배터리에 전해져 보호 기능이 제대로 동작하지 않는 경우, 등 여러 가지 요인으로 차량용 배터리에 연소가 발생할 수 있다.Meanwhile, the biggest social issue related to batteries is battery safety. In the case of laptops and mobile phones, the population of users is rapidly increasing, and battery explosion is recognized as an important problem in that battery explosion may not only damage portable electronic products but also lead to fire. In particular, in the case of a vehicle battery used in a hybrid vehicle or an electric vehicle, the safety of the battery should be further ensured in that it is mounted in a vehicle unlike batteries used in general portable electronic products. Batteries used in hybrid and electric vehicles can generate a lot of heat by themselves because they generate high voltages to drive vehicle motors. Furthermore, there are many factors such as burning the car battery when the battery pack is operated excessively in a hot summer season or when the protection function does not work properly due to an accident such as a vehicle crash. May occur.

차량용 배터리가 연소되면, 차량용 배터리 자체의 파손으로 끝나는 것이 아니라, 차량으로 연소가 확산된다는 점에서 이러한 문제는 더욱 심각하게 생각될 수 있다. 예를 들어, 차량 화재로 인해 재산상 피해를 가져오는 것은 물론, 차량에 탑승한 탑승자의 안전에 큰 위험을 초래할 수도 있다. 뿐만 아니라, 도로상에서의 차량 화재는 다른 차량으로 화재가 확산될 수 있고, 교통 장애를 유발할 수도 있기 때문에 더욱 심각한 피해를 일으킬 수 있다.This problem can be considered more serious in that when the vehicle battery is burned, the combustion does not end with the breakdown of the vehicle battery itself, but is spread to the vehicle. For example, a car fire may cause property damage as well as a great danger to the safety of the occupant in the vehicle. In addition, vehicle fires on the road can cause more serious damage because the fire can spread to other vehicles and cause traffic jams.

이와 같이, 차량용 배터리 팩이 연소되는 경우 매우 큰 피해를 초래할 수 있으므로, 차량용 배터리 팩은 연소되기 직전, 또는 그 초기에 진화가 되어야 한다.As such, when the vehicle battery pack is burned, it may cause a great damage, so the vehicle battery pack must be extinguished immediately before or at the beginning of combustion.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 발포체를 이용하여 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 이용되는 차량용 배터리 팩에 연소가 발생 또는 확산되지 못하도록 하는 차량용 배터리 팩 연소 방지 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, and a vehicle battery pack combustion prevention device and method for preventing combustion from occurring or diffusion in a vehicle battery pack used in an electric or hybrid vehicle using a foam. It aims to provide.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 사용되는 차량용 배터리 팩의 연소를 방지하는 장치는, 상기 차량용 배터리 팩 주변에 구비되어 상기 차량용 배터리 팩의 연소를 감지하는 연소 감지부; 발포 원료를 저장하는 발포원료 저장부; 상기 발포원료 저장부에 저장된 발포 원료를 이용해 발포체를 생성하고, 상기 생성한 발포체를 상기 차량용 배터리 팩 외부를 감싸도록 토출시키는 발포체 생성부; 및 상기 연소 감지부로부터 상기 차량용 배터리 팩의 연소 신호를 수신한 경우, 상기 발포체 생성부를 작동시키는 제어부;를 포함한다.An apparatus for preventing combustion of a vehicle battery pack used in an electric vehicle or a hybrid vehicle according to the present invention for achieving the above object, is provided around the vehicle battery pack combustion detection for detecting the combustion of the vehicle battery pack part; Foam raw material storage unit for storing the foam raw material; A foam generation unit generating a foam using the foam raw material stored in the foam raw material storage unit and discharging the generated foam to surround the outside of the vehicle battery pack; And a controller configured to operate the foam generator when the combustion signal of the vehicle battery pack is received from the combustion detector.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 사용되는 차량용 배터리 팩의 연소를 방지하는 방법은, (S1) 상기 차량용 배터리 팩의 연소를 감지하는 단계; (S2) 발포 원료를 이용해 발포체를 생성하는 단계; 및 (S3) 상기 생성한 발포체를 상기 차량용 배터리 팩 전체를 감싸도록 토출시키는 단계;를 포함한다.In addition, a method for preventing combustion of a vehicle battery pack for use in an electric vehicle or a hybrid vehicle according to the present invention for achieving the above object, (S1) detecting the combustion of the vehicle battery pack; (S2) generating a foam using the foam raw material; And (S3) discharging the generated foam to cover the entire vehicle battery pack.

본 발명에 의하면, 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 사용되는 차량용 배터리가 연소를 방지할 수 있다. 일반적으로 연소 반응이 일어나기 위해서는 세 가지 요건, 즉 타는 물질, 발화점 이상의 온도 및 일정량 이상의 산소가 있어야 한다. 본 발명에 따르면 차량용 배터리 팩이 연소되기 시작하였거나, 연소되기 직전 상황에서, 발포체를 생성하여 배터리 팩 외부 전체를 감싸도록 함으로써 배터리 팩으로의 산소 유입을 차단한다. 다시 말해, 연소를 위한 세 가지 요건 중 일정량 이상의 산소 요건을 만족시키지 않도록 함으로써 차량용 배터리 팩의 연소를 방지한다.According to the present invention, a vehicle battery used in an electric vehicle or a hybrid vehicle can prevent combustion. In general, there are three requirements for the combustion reaction to occur: burning material, temperature above the ignition point and a certain amount of oxygen. According to the present invention, when the vehicle battery pack starts to burn, or just before burning, a foam is generated to surround the entire exterior of the battery pack, thereby preventing oxygen from entering the battery pack. In other words, the combustion of the vehicle battery pack is prevented by not satisfying the oxygen requirement of a certain amount or more among the three requirements for combustion.

따라서, 배터리 팩의 연소를 조기에 차단하여 배터리 팩의 추가 손상을 방지하는 것은 물론, 차량 화재로 인한 재산상 손해 및 인명 피해를 예방할 수 있다.Therefore, it is possible to prevent further damage of the battery pack by preventing the combustion of the battery pack at an early stage, as well as to prevent property damage and personal injury caused by the vehicle fire.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연소 감지시 운전자에게 차량용 배터리 팩의 연소 상황을 전달함으로써 운전자로 하여금 조기에 적절한 조치를 취하도록 할 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, when the combustion is detected, the driver may communicate the combustion state of the vehicle battery pack so that the driver may take appropriate measures early.

도 1은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차량용 배터리 팩 연소 방지 장치의 기능적 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 2는, 발포체 생성부가 발포원료 저장부에 저장된 원료를 이용하여 생성한 발포체를 차량용 배터리 팩으로 토출시키는 일 실시예를 도시하는 도면이다.
도 3은, 본 발명의 다른 실시예에 따라 발포체 생성부가 2개의 발포체 토출구를 통해 발포체를 배터리 팩으로 토출시키는 일례를 도시하는 도면이다.
도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 발포체 생성부에 의해 토출되는 발포체가 발포체 수용부 내에서 전개되는 형태를 도시하는 도면이다.
도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 팩 연소 방지 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.1 is a block diagram schematically showing a functional configuration of a vehicle battery pack combustion prevention apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment in which a foam generating unit discharges a foam generated using a raw material stored in a foam raw material storage unit to a vehicle battery pack.
3 is a view showing an example in which the foam generating unit discharges the foam to the battery pack through the two foam ejection openings according to another embodiment of the present invention.
4 is a view showing a form in which the foam discharged by the foam generating unit according to an embodiment of the present invention is developed in the foam container.
5 is a flowchart schematically illustrating a method of preventing combustion of a vehicle battery pack according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상에 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.

도 1은, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 차량용 배터리 팩 연소 방지 장치(100)의 기능적 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.1 is a block diagram schematically illustrating a functional configuration of a vehicle battery pack combustion prevention apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 차량용 배터리 팩 연소 방지 장치(100)는 연소 감지부(110), 발포원료 저장부(120), 발포체 생성부(130) 및 제어부(140)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the vehicle battery pack combustion prevention apparatus 100 according to the present invention includes a combustion detector 110, a foam material storage unit 120, a foam generator 130, and a controller 140.

상기 연소 감지부(110)는, 차량용 배터리 팩 주변이나 내외부에 구비되어 있다. 그리고 이러한 연소 감지부(110)는 차량용 배터리 팩의 연소나 화재를 감지한다.The combustion detection unit 110 is provided in or around the vehicle battery pack. And the combustion detection unit 110 detects the combustion or fire of the vehicle battery pack.

바람직하게는, 상기 연소 감지부(110)는 온도 감지 센서를 포함하여 구현되는 것이 좋다. 배터리 팩의 연소 반응은 발열 반응이므로 연소시 온도가 상승하게 된다. 따라서, 연소 감지부(110)는 온도 감지 센서를 통해 측정된 배터리 팩의 온도가 기준치 이상인 경우 배터리 팩이 연소되고 있는 것으로 판단할 수 있다. 이때, 배터리 팩이 연소되고 있는 것으로 판단할 수 있는 배터리 팩의 기준 온도는 연소 감지부(110)에 내장된 메모리 또는 그 밖에 별도로 구성된 저장 장치에 저장될 수 있다. 이와 같이 연소 감지부(110)가 배터리 팩의 온도를 측정하여 연소를 감지하게 되면, 화재가 발생하기 전에 배터리 팩의 연소를 감지할 수 있다. 일단 어느 정도 화재가 진행되면 발포체 자체를 태울 수도 있기 때문에, 이와 같이 화재가 개시되기 전, 또는 화재가 일정 정도 진행되기 전에 연소를 차단하는 것이 좋다. Preferably, the combustion detection unit 110 may be implemented by including a temperature sensor. Since the combustion reaction of the battery pack is an exothermic reaction, the temperature increases during combustion. Accordingly, the combustion detector 110 may determine that the battery pack is burned when the temperature of the battery pack measured by the temperature sensor is greater than or equal to the reference value. In this case, the reference temperature of the battery pack, which may be determined that the battery pack is being burned, may be stored in a memory built in the combustion detector 110 or in a separate storage device. As such, when the combustion detector 110 detects combustion by measuring the temperature of the battery pack, the combustion of the battery pack may be detected before a fire occurs. Since the foam itself may be burned once the fire has progressed to some extent, it is better to block the combustion before the fire is started or before the fire has progressed to some extent.

하지만, 본 발명이 이러한 연소 감지부(110)의 구체적인 형태에 의해 제한되는 것은 아니며, 다양한 형태로 구현될 수 있다. 일례로, 연소 감지부(110)는 연기를 감지하는 연기 감지 센서를 통해 차량용 배터리 팩의 연소를 감지할 수도 있다. 이 밖에도, 본 발명이 속한 기술분야에 공지된 다양한 연소 감지부(110)가 채용될 수 있을 것이다.However, the present invention is not limited by the specific shape of the combustion detecting unit 110 and may be implemented in various forms. For example, the combustion detector 110 may detect combustion of the vehicle battery pack through a smoke detection sensor that detects smoke. In addition, various combustion detection units 110 known in the art to which the present invention pertains may be employed.

상기 발포원료 저장부(120)는, 상기 발포체 생성부(130)가 발포체를 생성할 수 있는 원료 물질, 즉 발포 원료를 저장한다. 일반적으로 발포체는 둘 이상의 원료 물질이 혼합되어 형성되기 때문에, 발포원료 저장부(120)는 이러한 둘 이상의 원료 물질을 각각의 개별 저장소에 분리하여 저장한다.The foam raw material storage unit 120, the foam generating unit 130 stores a raw material that can produce a foam, that is, a foam raw material. In general, since the foam is formed by mixing two or more raw materials, the foam raw material storage unit 120 stores the two or more raw materials separately in their respective reservoirs.

예를 들어, 본 발명의 일 실시예에 따른 발포체(foam)로서 폴리우레탄(polyurethane)이 이용될 수 있다. 이 경우, 발포원료 저장부(120)는 폴리우레탄을 생성하기 위한 발포 원료로서 폴리올(polyol) 및 이소시아네이트(isocyanate) 등의 원료 물질을 각각 개별 저장소에 별도로 저장할 수 있다. 또한, 반응 속도나 발포체 성능 향상 등을 위해 3급 아민 화합물과 같은 반응 촉매나, 실리콘 정포제, 또는 프레온 발포제 등의 원료 물질을 더 저장할 수도 있다. For example, polyurethane may be used as a foam according to an embodiment of the present invention. In this case, the foam raw material storage unit 120 may separately store the raw materials such as polyol and isocyanate as separate foam materials for producing polyurethane. In addition, a reaction catalyst such as a tertiary amine compound, a raw material such as a silicone foam stabilizer, or a freon foaming agent may be further stored for improving the reaction rate, foam performance, and the like.

한편, 상기 실시예에서는 발포체로서 폴리우레탄이 사용되는 경우를 예로 들었으나 이는 일 실시예에 불과하며, 본 발명이 반드시 이러한 발포체의 구체적인 종류에 의해 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 발포체로서 발포폴리스티렌(Expanded PolyStyrene;EPS)이나 에폭시(epoxy) 등이 이용될 수 있다. 이 경우, 상기 발포원료 저장부(120)에는 발포폴리스티렌이나 에폭시를 생성하기 위한 적절한 원료가 저장될 수 있다.On the other hand, in the above embodiment is a case where a polyurethane is used as a foam as an example, but this is only one embodiment, the present invention is not necessarily limited to the specific type of such foam. For example, expanded polystyrene (EPS) or epoxy may be used as the foam. In this case, the foam raw material storage unit 120 may be stored a suitable raw material for producing expanded polystyrene or epoxy.

상기 발포체 생성부(130)는, 상기 발포원료 저장부(120)에 저장된 발포 원료를 이용해 발포체를 생성한다. 발포원료 저장부(120)에는 발포체를 생성하기 위한 둘 이상의 원료 물질이 각 원료 저장소에 분리하여 저장되고 있기 때문에, 발포체 생성부(130)는 발포원료 저장부(120)의 각 원료 저장소로부터 원료 물질을 뽑아낸다. 그리고 일정 조건 하, 이를테면 일정한 온도 조건 및 압력 조건 하에서 적절한 배합비로 각각의 원료 물질을 혼합한다. 그러면, 원료 물질이 서로 반응하여 발포되면서 경화로 인해 발포체가 형성될 수 있다. The foam generation unit 130 generates a foam by using the foam raw material stored in the foam raw material storage unit 120. Since the foamed raw material storage unit 120 stores two or more raw materials for generating a foam separately in each raw material storage, the foam generating unit 130 is a raw material material from each raw material storage of the foamed raw material storage unit 120. Pull out. Each raw material is then mixed in a suitable blending ratio under certain conditions, such as under constant temperature and pressure conditions. Then, foams may be formed due to curing while the raw materials react with each other and foam.

예를 들면, 상기 발포체 생성부(130)가 발포체로서 폴리우레탄을 생성하는 경우, 발포체 생성부(130)는 각각 분리되어 저장된 폴리올과 이소시아네이트를 발포원료 저장부(120)로부터 뽑아내고 서로 섞는다. 그러면, 폴리올과 이소시아네이트는 서로 엉겨붙는 가교반응을 하면서 경화가 시작되어 발포체인 폴리우레탄이 생성된다.For example, when the foam generation unit 130 generates polyurethane as a foam, the foam generation unit 130 extracts the polyol and isocyanate that are separately stored from the foam raw material storage unit 120 and mixes them with each other. Then, the polyol and the isocyanate undergo a crosslinking reaction in which they are entangled with each other, whereby curing starts to produce a polyurethane foam.

이와 같이 발포체 생성부(130)가 발포체를 생성할 때에는, 발포원료 저장부(120)에 저장된 경화제, 촉진제, 발포제 등이 이용될 수도 있다. 예를 들어 폴리우레탄의 경우 3급 아민 화합물과 같은 반응 촉매나 실리콘 정포제, 프레온 발포제 등을 함께 첨가하여 반응 속도나 발포체의 성능을 향상시킬 수 있다.As such, when the foam generation unit 130 generates the foam, a curing agent, accelerator, foaming agent, etc. stored in the foam raw material storage unit 120 may be used. For example, in the case of polyurethane, a reaction catalyst such as a tertiary amine compound, a silicone foam stabilizer, a freon blowing agent, and the like may be added together to improve the reaction rate or the performance of the foam.

상기 발포체 생성부(130)는 이와 같이 생성된 발포체를 차량용 배터리 팩 전체를 감싸도록 토출시킨다. 발포체가 일정 두께를 갖고 배터리 팩 전체를 감싸게 되면 배터리 팩 내부로 공기의 유입이 차단되므로 산소 또한 차단되는 효과를 갖게 된다. 따라서, 이러한 산소 차단으로 인해 결국 차량용 배터리 팩의 연소가 방지될 수 있다.The foam generation unit 130 discharges the foam thus formed to cover the entire vehicle battery pack. When the foam has a certain thickness and surrounds the entire battery pack, oxygen is also blocked because air is blocked into the battery pack. Therefore, such oxygen blocking can eventually prevent combustion of the vehicle battery pack.

도 2는, 발포체 생성부(130)가 발포원료 저장부(120)에 저장된 원료를 이용하여 생성한 발포체(131)를 차량용 배터리 팩(200)으로 토출시키는 일 실시예를 도시하는 도면이다.FIG. 2 is a diagram illustrating an embodiment in which the foam generation unit 130 discharges the foam 131 generated using the raw material stored in the foam raw material storage unit 120 to the vehicle battery pack 200.

도 2를 참조하면, 연소 감지부(110)에 의해 차량용 배터리 팩(200)의 연소가 감지되면, 연소 감지 신호가 제어부(140)로 전달되고, 제어부(140)는 발포체 생성부(130)로 하여금 발포체(131)를 생성하도록 한다. 발포체 생성부(130)는 발포원료 저장부(120)에 저장된 발포 원료를 이용하여 발포체(131)를 생성하고, 이를 발포체 토출구(132)를 통해 배터리 팩(200) 외부로 토출시킨다. 토출된 발포체(131)가 배터리 팩(200) 외부 전체를 일정 두께를 갖고 감싼 상태에서 경화되면 발포체(131)에 의해 배터리 팩(200)을 연소시킬 수 있는 산소의 유입이 차단되므로 결국 배터리 팩(200)의 연소가 중단된다.Referring to FIG. 2, when combustion of the vehicle battery pack 200 is detected by the combustion detector 110, a combustion detection signal is transmitted to the controller 140, and the controller 140 moves to the foam generator 130. To produce foam 131. The foam generation unit 130 generates the foam 131 using the foam raw material stored in the foam raw material storage unit 120, and discharges the foam 131 to the outside of the battery pack 200 through the foam discharge port 132. When the discharged foam 131 is cured in a state in which the entire exterior of the battery pack 200 is wrapped with a predetermined thickness, inflow of oxygen capable of burning the battery pack 200 is blocked by the foam 131, so that the battery pack ( Combustion of 200 is stopped.

한편, 도 2에서는, 발포체 생성부(130)에 발포체 토출구(132)가 1개만 구비된 것으로 도시되었으나, 이는 일 실시예에 불과하며 발포체 생성부(130)의 발포체 토출구(132)는 2개 이상일 수 있다. Meanwhile, in FIG. 2, only one foam discharge port 132 is provided in the foam generation unit 130, but this is only an embodiment, and the foam discharge holes 132 of the foam generation unit 130 may be two or more. Can be.

도 3은, 본 발명의 다른 실시예에 따라 발포체 생성부(130)가 2개의 발포체 토출구(132)를 통해 발포체(131)를 배터리 팩(200)으로 토출시키는 일례를 도시하는 도면이다.3 is a diagram illustrating an example in which the foam generating unit 130 discharges the foam 131 to the battery pack 200 through two foam discharge ports 132 according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 발포체 생성부(130)에 발포체(131)를 토출시키기 위한 토출구(132)가 배터리 팩(200) 주변으로 2개 형성되어 있다. 이와 같이 발포체 생성부(130)에 발포체 토출구(132)가 2개 이상 형성되면, 배터리 팩(200) 전체로 더 신속하고 균일하게 발포체(131)를 토출시킬 수 있다. 그러므로, 배터리 팩(200) 연소를 보다 빠르고 확실하게 차단할 수 있다.Referring to FIG. 3, two discharge ports 132 are formed around the battery pack 200 to discharge the foam 131 to the foam generation unit 130. When two or more foam discharge ports 132 are formed in the foam generation unit 130 as described above, the foam 131 may be discharged more quickly and uniformly to the entire battery pack 200. Therefore, the battery pack 200 can be blocked more quickly and reliably.

또한, 도 3에서는 2개의 발포체 토출구(132)가 배터리 팩(200)의 상하에 위치한 형태로 도시되었으나, 본 발명이 이와 같이 차량용 배터리 팩(200)에 대한 발포체 토출구(132)의 설치 위치에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 2개의 발포체 토출구(132)가 차량용 배터리 팩(200)의 좌우에 형성될 수도 있다.In addition, in FIG. 3, two foam outlets 132 are illustrated above and below the battery pack 200, but the present invention is limited to the installation position of the foam outlets 132 for the vehicle battery pack 200. It doesn't happen. For example, two foam outlets 132 may be formed on the left and right sides of the vehicle battery pack 200.

본 발명에 따른 차량용 배터리 팩 연소 방지 장치(100)는 발포체 수용부(150)를 더 포함할 수 있다. 발포체 수용부(150)란, 차량용 배터리 팩 주변에 구비되어 발포체 생성부(130)에 의해 토출된 발포체가 배터리 팩 주변에서 일정한 형태를 갖고 전개되도록 한다.The vehicle battery pack combustion prevention apparatus 100 according to the present invention may further include a foam accommodating part 150. The foam accommodating part 150 is provided around the vehicle battery pack so that the foam discharged by the foam generating unit 130 has a predetermined shape and develops around the battery pack.

도 4는, 본 발명의 일 실시예에 따른 발포체 생성부(130)에 의해 토출되는 발포체(131)가 발포체 수용부(150) 내에서 전개되는 형태를 도시하는 도면이다.4 is a diagram illustrating a form in which the foam 131 discharged by the foam generating unit 130 according to an embodiment of the present invention is developed in the foam receiving unit 150.

도 4를 참조하면, 배터리 팩(200) 주변에 발포체 수용부(150)가 구비되어 있다. 발포체 생성부(130)가 발포체(131)를 생성하여 차량용 배터리 팩(200) 주변으로 발포체(131)를 토출시키면, 발포체 수용부(150)와 배터리 팩(200) 사이로 발포체(131)가 주입되면서 발포체(131)가 경화된다. 즉, 발포체(131)는 발포체 수용부(150)의 내부 형상에 따라 일정한 형태로 전개된다. Referring to FIG. 4, a foam accommodating part 150 is provided around the battery pack 200. When the foam generating unit 130 generates the foam 131 and discharges the foam 131 around the vehicle battery pack 200, the foam 131 is injected between the foam receiving unit 150 and the battery pack 200. Foam 131 is cured. That is, the foam 131 is developed in a predetermined form according to the internal shape of the foam accommodating part 150.

도 4와 같이, 발포체 수용부(150)가 차량용 배터리 팩(200) 주변에 구비되어 있으면, 발포체(131)가 미리 정해진 형태로 전개되므로 차량용 배터리 팩(200) 주변을 일정 두께로 균일하게 감쌀 수 있다. 따라서, 차량용 배터리 팩(200)으로의 산소 유입이 보다 정확하고 확실하게 차단될 수 있다.As shown in FIG. 4, when the foam accommodating part 150 is provided around the vehicle battery pack 200, the foam 131 is unfolded in a predetermined form so that the surroundings of the vehicle battery pack 200 can be uniformly wrapped to a predetermined thickness. have. Therefore, oxygen inflow into the vehicle battery pack 200 can be blocked more accurately and surely.

상기 제어부(140)는, 연소 감지부(110)로부터 차량용 배터리 팩(200)의 연소 신호를 수신한다. 그리고, 이 경우 발포체 생성부(130)로 작동 신호를 전송하여 발포체 생성부(130)가 작동하도록 한다. 따라서, 발포체 생성부(130)는 발포체를 생성하여 배터리 팩(200) 주변을 감싸도록 토출시키게 된다. 또한, 그 밖에 연소 감지부(110), 발포원료 저장부(120) 및 발포체 생성부(130)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.The control unit 140 receives a combustion signal of the vehicle battery pack 200 from the combustion detecting unit 110. In this case, the foam generator 130 is operated by transmitting an operation signal to the foam generator 130. Therefore, the foam generation unit 130 generates a foam and discharges it to surround the battery pack 200. In addition, other operations of the combustion detection unit 110, the foam material storage unit 120 and the foam generating unit 130 may be controlled.

또한, 상기 제어부(140)는, 연소 감지부(110)로부터 차량용 배터리 팩(200)의 연소 신호를 수신한 경우, 차량용 배터리 팩(200)의 충방전 경로를 차단하기 위해 해당 경로 상의 퓨즈를 차단할 수 있다. 따라서, 고전압 배터리 팩(200)의 전류 누설로 인해 화재나 감전 사고 등과 같은 추가 사고와 피해를 예방할 수 있다.In addition, when the control unit 140 receives a combustion signal of the vehicle battery pack 200 from the combustion detector 110, the control unit 140 may block a fuse on the corresponding path to block the charge / discharge path of the vehicle battery pack 200. Can be. Therefore, additional accidents and damages such as fire or electric shock may be prevented due to current leakage of the high voltage battery pack 200.

이러한 제어부(140)는 BMS(Battery Management System)에 의해 구현될 수 있다. 여기서, BMS란 차량용 배터리 팩(200)의 충방전 동작을 전반적으로 제어하는 배터리 관리 장치를 의미한다. 그러나, 본 발명이 반드시 이러한 제어부(140)의 실시 형태에 의해 한정되는 것은 아니며, 제어부(140)는 BMS와 별도로 구성될 수도 있다.The controller 140 may be implemented by a battery management system (BMS). Here, the BMS refers to a battery management apparatus which controls overall charging / discharging operation of the vehicle battery pack 200. However, the present invention is not necessarily limited to the embodiment of the controller 140, and the controller 140 may be configured separately from the BMS.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 차량용 배터리 팩 연소 방지 장치(100)는 경고부(160)를 더 포함할 수 있다. 상기 경고부(160)는, 연소 감지부(110)에 의해 차량용 배터리 팩(200)의 연소가 감지된 경우, 연소 발생 사실을 사용자에게 경고한다. As shown in FIG. 1, the vehicle battery pack combustion prevention apparatus 100 according to the present invention may further include a warning unit 160. The warning unit 160 warns the user of the occurrence of combustion when combustion of the vehicle battery pack 200 is detected by the combustion detecting unit 110.

여기서, 상기 경고부(160)는, 램프, 스피커 또는 디스플레이 장치를 이용하여 연소 발생 사실을 경고할 수 있다. 예를 들어, 적색 LED 램프를 켜거나, 스피커를 통해 경고음을 발생시켜 사용자에게 배터리 팩(200)의 연소 사실을 경고할 수 있다. 또는 LCD 계기판이나 네비게이션과 같이 운전석에 구비된 디스플레이 장치를 통해 문자나 그림 등으로 경고 메시지를 전달할 수도 있다. 이를 위해, 상기 제어부(140)나 연소 감지부(110)는 인터페이스를 통해 경고 램프, 경고음 발생기, 디스플레이 장치와 같은 경고부(160)와 연결될 수 있다.Here, the warning unit 160 may warn of the occurrence of combustion by using a lamp, a speaker, or a display device. For example, the red LED lamp may be turned on or a warning sound may be generated through the speaker to alert the user of the combustion of the battery pack 200. Alternatively, a warning message may be transmitted by text or picture through a display device provided in the driver's seat, such as an LCD instrument panel or a navigation device. To this end, the control unit 140 or the combustion detection unit 110 may be connected to the warning unit 160 such as a warning lamp, a warning sound generator, a display device through an interface.

도 5는, 본 발명의 일 실시예에 따른 차량용 배터리 팩 연소 방지 방법을 개략적으로 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart schematically illustrating a method of preventing combustion of a vehicle battery pack according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 먼저 차량용 배터리 팩의 연소가 감지되면(S110), 미리 저장되어 있는 발포 원료를 이용해 발포체를 생성한다(S120). 이때, 생성되는 발포체는 폴리우레탄일 수 있다. 그리고 나서, 생성된 발포체를 배터리 팩 전체를 감싸도록 토출시켜(S130) 차량용 배터리 팩 내부로 산소가 유입되는 것을 차단함으로써 차량용 배터리 팩의 연소를 방지할 수 있다.As shown in FIG. 5, first, when combustion of the vehicle battery pack is sensed (S110), a foam is generated using a foam material stored in advance (S120). In this case, the resulting foam may be polyurethane. Then, by discharging the generated foam so as to surround the entire battery pack (S130) it is possible to prevent the combustion of the vehicle battery pack by blocking the flow of oxygen into the vehicle battery pack.

바람직하게는, 상기 S110 단계에서 차량용 배터리 팩의 연소가 감지된 경우, 차량용 배터리 팩의 연소 사실을 사용자에게 경고하는 단계(S140)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 S140 단계는 램프, 스피커 또는 디스플레이 장치를 이용하여 수행될 수 있다.Preferably, when the combustion of the vehicle battery pack is detected in step S110, the method may further include a step (S140) of alerting the user of the combustion of the vehicle battery pack. Here, step S140 may be performed using a lamp, a speaker, or a display device.

또한, 상기 S110 단계에서 차량용 배터리 팩의 연소가 감지된 경우, 상기 차량용 배터리 팩의 충방전 경로 상의 퓨즈를 차단하는 단계(S150)를 더 포함할 수 있다.
In addition, when the combustion of the vehicle battery pack is detected in step S110, the method may further include blocking the fuse on the charge / discharge path of the vehicle battery pack (S150).

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

한편, 본 명세서에서 '부'라는 용어를 사용하였으나, 이는 논리적인 구성 단위를 나타내는 것으로서, 반드시 물리적으로 분리될 수 있는 구성요소를 나타내는 것이 아니라는 점은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 자명하다.Meanwhile, although the term 'part' is used in the present specification, it refers to a logical structural unit, and it is obvious to those skilled in the art that the present invention does not necessarily represent a component that can be physically separated.

110: 연소 감지부
120: 발포원료 저장부
130: 발포체 생성부
131: 발포체
132: 발포체 토출구
140: 제어부
200: 배터리 팩110: combustion detection unit
120: foam raw material storage unit
130: foam generation unit
131: foam
132: foam outlet
140: control unit
200: battery pack

Claims (11)

전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 사용되는 차량용 배터리 팩의 연소를 방지하는 장치에 있어서,
상기 차량용 배터리 팩 주변에 구비되어 상기 차량용 배터리 팩의 연소를 감지하는 연소 감지부;
발포 원료를 저장하는 발포원료 저장부;
상기 발포원료 저장부에 저장된 발포 원료를 이용해 발포체를 생성하고, 상기 생성한 발포체를 상기 차량용 배터리 팩 외부를 감싸도록 토출시키는 발포체 생성부; 및
상기 연소 감지부로부터 상기 차량용 배터리 팩의 연소 신호를 수신한 경우, 상기 발포체 생성부를 작동시키는 제어부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 연소 방지 장치.An apparatus for preventing combustion of a battery pack for a vehicle used in an electric vehicle or a hybrid vehicle,
A combustion detector provided around the vehicle battery pack to sense combustion of the vehicle battery pack;
Foam raw material storage unit for storing the foam raw material;
A foam generation unit generating a foam using the foam raw material stored in the foam raw material storage unit and discharging the generated foam to surround the outside of the vehicle battery pack; And
A controller configured to operate the foam generator when receiving a combustion signal of the vehicle battery pack from the combustion detector;
Battery pack combustion prevention device comprising a. 제1항에 있어서,
상기 발포체는, 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는 배터리 팩 연소 방지 장치.The method of claim 1,
The foam is a battery pack combustion prevention device, characterized in that the polyurethane. 제1항에 있어서,
상기 연소 감지부에 의해 상기 차량용 배터리 팩의 연소가 감지된 경우, 연소 발생 사실을 사용자에게 경고하는 경고부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 연소 방지 장치.The method of claim 1,
And a warning unit to warn the user of the occurrence of combustion when the combustion of the vehicle battery pack is detected by the combustion detection unit. 제3항에 있어서,
상기 경고부는, 램프, 스피커 또는 디스플레이 장치를 이용하여 사용자에게 경고하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 연소 방지 장치.The method of claim 3,
The warning unit, the battery pack combustion prevention device, characterized in that for warning the user using a lamp, speaker or display device. 제1항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 연소 감지부로부터 상기 차량용 배터리 팩의 연소 신호를 수신한 경우, 상기 차량용 배터리 팩의 충방전 경로 상의 퓨즈를 차단하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 연소 방지 장치.The method of claim 1,
The control unit, when receiving a combustion signal of the vehicle battery pack from the combustion detector, the battery pack combustion prevention device, characterized in that for blocking the fuse on the charge and discharge path of the vehicle battery pack. 제1항에 있어서,
상기 제어부는, BMS에 의해 구현되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 연소 방지 장치.The method of claim 1,
The control unit is a battery pack combustion prevention device, characterized in that implemented by BMS. 전기 자동차 또는 하이브리드 자동차에 사용되는 차량용 배터리 팩의 연소를 방지하는 방법에 있어서,
(S1) 상기 차량용 배터리 팩의 연소를 감지하는 단계;
(S2) 발포 원료를 이용해 발포체를 생성하는 단계; 및
(S3) 상기 생성한 발포체를 상기 차량용 배터리 팩 전체를 감싸도록 토출시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 연소 방지 방법.In the method for preventing combustion of a battery pack for a vehicle used in an electric vehicle or a hybrid vehicle,
(S1) detecting the combustion of the vehicle battery pack;
(S2) generating a foam using the foam raw material; And
(S3) discharging the generated foam to cover the entire vehicle battery pack;
Battery pack combustion prevention method comprising a. 제7항에 있어서,
상기 발포체는, 폴리우레탄인 것을 특징으로 하는 배터리 팩 연소 방지 방법.The method of claim 7, wherein
The foam is a battery pack combustion prevention method, characterized in that the polyurethane. 제7항에 있어서,
상기 차량용 배터리 팩의 연소 발생 사실을 사용자에게 경고하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 연소 방지 방법.The method of claim 7, wherein
Warning the user of the occurrence of combustion of the vehicle battery pack; battery pack combustion prevention method further comprises. 제9항에 있어서,
상기 경고 단계는, 램프, 스피커 또는 디스플레이 장치를 이용하여 수행되는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 연소 방지 방법.10. The method of claim 9,
And the warning step is performed by using a lamp, a speaker, or a display device. 제7항에 있어서,
상기 차량용 배터리 팩의 충방전 경로 상의 퓨즈를 차단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 팩 연소 방지 방법.The method of claim 7, wherein
Blocking the fuse on the charge / discharge path of the vehicle battery pack; battery pack combustion prevention method further comprising.
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